在新疆塔克拉玛干沙漠腹地,我国深地工程取得重大突破,深地塔科1井成功钻至地下10910米 ,成为亚洲第一、世界第二垂深井。这口井钻至地下9000米后,钻开了距今5亿年前的古老岩层,科研人员将地下9000米-14000米的地震波波形按照人耳能听到的频率做了匹配,让我们听到了来自地球深处的神秘声音,仿佛是地球的“心跳”。那么,这究竟是怎样的声音,我们又是如何听到的呢?

一、神秘声音的特征
频率特点:原始的地震波频率范围很宽,其中大部分频率超出了人耳可听范围(20Hz - 20kHz)。科研人员将地下9000米至14000米的地震波波形按照人耳能听到的频率进行匹配转换 ,最终呈现出的声音频率被调整到人耳可感知区间。这种转换后的声音并非单一频率,而是包含了多个不同频率成分的复杂组合,反映出地球内部不同地质活动产生的震动差异。
音色特质:从目前公开的音频资料以及描述来看,这些来自地球深处的声音,既不是清脆的高音,也不是单一沉闷的低音,而是一种类似低沉的轰鸣与回响交织的声音,听起来像是远古巨兽的呼吸,又像是地球的脉搏,充满了神秘和未知的色彩。
声音的规律性与随机性:在获取的声音中,可能存在一定规律的节奏,这或许与地球内部周期性的地质活动有关,比如板块的规律性运动、岩浆的周期性涌动等。但同时也会有一些不规则的声音出现,这可能是由于突发的地质事件,如小型的岩石破裂、局部的地质结构变化等所导致。
二、听见声音的过程

深地钻探创造条件:深地塔科1井成功钻至地下10910米,钻至地下9000米后钻开了古老岩层,为获取地球深处的声音创造了条件。如果没有这样的深度钻探,我们很难直接获取来自如此深度的地球内部信息。
地震波监测采集:地球内部时刻都有各种地质活动,这些活动会产生地震波。在深地塔科1井钻探过程中,科研人员利用专业的地震监测设备,对地下9000米至14000米区域的地震波进行实时监测和采集。这些设备能够精确记录地震波的传播时间、强度、波形等数据 。
信号转换与处理:人耳能听到的声音频率范围通常在20Hz至20kHz之间,而从地下监测到的地震波频率大多不在此范围内。科技人员运用信号处理技术和相关算法,将采集到的地震波波形按照人耳能听到的频率进行匹配和转换。这个过程就像是将一种语言翻译成另一种语言,把地震波信号转化为音频信号 。
声音播放与感知:将转换后的音频信号通过扬声器等音频播放设备播放出来,人们就能听到这些来自地球深处的声音,直观地感受地球内部的活动。

二,我国相关技术达到了国际领先水平。
钻探技术
- 深度突破:深地塔科1井钻至10910米,成为亚洲第一、世界第二垂深井,这展示了我国在超深钻探方面的强大能力,能突破复杂地质条件和高温高压等难题,与国际先进水平比肩。
- 精准控制:钻探过程需精准控制井身轨迹,我国自主研发的随钻测量和定向钻井技术可实时监测调整,确保准确钻进,提高钻探效率和成功率,减少偏差。
- 装备自主化:我国已研制出一系列先进钻探装备,如大功率钻机、高性能钻头等,部分关键装备达到国际先进,降低了对国外技术的依赖,提升了作业的自主性和可靠性。
地震波监测技术

- 高灵敏度监测:我国自主研发的地震监测设备灵敏度和分辨率高,能精确捕捉地下深处微弱地震波信号,在塔科1井项目中,可清晰获取9000米至14000米区域的地震波数据,与国际同类设备性能相当。
- 多参数监测:不仅能监测地震波的振幅、频率等基本参数,还能获取波形、偏振等多维度信息,为分析地球内部结构和活动提供丰富数据,技术处于国际前沿。
- 数据传输与处理:建立了高效的数据传输网络,可实时将井下监测数据传输至地面处理中心。同时,拥有先进的数据处理算法和软件,能快速准确处理海量地震数据,提取有效信息。
信号转换与处理技术
- 频率匹配算法:我国科研人员开发的将地震波频率转换为人耳可听频率的算法先进且高效,能准确匹配转换,最大程度保留原始信号特征,使人们听到的声音真实反映地球内部活动,在国际上具有创新性。
- 降噪与去噪技术:在信号处理中,采用了先进的降噪去噪技术,能有效去除干扰信号,提高声音的清晰度和可辨识度,技术水平在国际上处于领先地位。
- 可视化与分析软件:自主研发的可视化软件可将处理后的声音信号与地质数据等结合,以直观的方式展示,方便科研人员分析研究,在国际上具有竞争力。